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    基于IOT技術(shù)的智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究

      信息來(lái)源:   發(fā)布時(shí)間:2021-12-02  點(diǎn)擊數(shù):

    1 物聯(lián)網(wǎng) (IOT) 與智能物流

    物聯(lián)網(wǎng) (The Internet of things, IOT) , 顧名思義, 即“物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”, 是通過(guò)射頻識(shí)別 (RFID) 、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備, 按約定的協(xié)議, 把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái), 進(jìn)行信息交換和通訊, 以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

    這個(gè)解析中提到的許多名詞或許會(huì)讓很多人感到陌生, 然而提到物聯(lián)網(wǎng), 人們會(huì)馬上聯(lián)想到這樣幾幅場(chǎng)景:急匆匆打卡上班慶幸自己沒(méi)有遲到的白領(lǐng)在辦公室打開(kāi)自己的電腦, 登陸網(wǎng)絡(luò)發(fā)出指令, 使家中還在工作的洗衣機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn);在外度假的家庭啟用家庭安全防護(hù)系統(tǒng), 可以隨時(shí)知曉空無(wú)一人的家中的安全情況。物聯(lián)網(wǎng)將改變現(xiàn)代人的生活, 這已然是許多現(xiàn)代人的共識(shí), 然而, 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在生產(chǎn)等其他領(lǐng)域的應(yīng)用還鮮為人知, 2010年, 有研究人員將物流領(lǐng)域列入了物聯(lián)網(wǎng)的十個(gè)重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域之一, “智能物流”成為運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后的物流領(lǐng)域的新目標(biāo)。

    所謂“智能物流”, 是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深化應(yīng)用, 利用先進(jìn)的信息采集、信息處理、信息流通、信息管理、智能分析技術(shù), 智能化地完成運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)、配送、包裝、裝卸等多項(xiàng)環(huán)節(jié), 并能實(shí)時(shí)反饋流動(dòng)狀態(tài), 強(qiáng)化流動(dòng)監(jiān)控, 使貨物能夠快速高效地從供應(yīng)者送達(dá)給需求者, 從而為供應(yīng)方提供最大化利潤(rùn), 為需求方提供最快捷服務(wù), 大大降低自然資源和社會(huì)資源的消耗, 最大限度地保護(hù)好自然生態(tài)環(huán)境。

    2 IOT技術(shù)在智能物流中的作用及應(yīng)用

    2.1 IOT技術(shù)在智能物流中的作用

    從前述智能物流的定義中我們不難看出:想要真正實(shí)現(xiàn)智能物流, 就必須先實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈上企業(yè)間的信息實(shí)時(shí)共享和反饋互動(dòng), 而企業(yè)間聯(lián)系的核心紐帶就是物品, 以物品狀態(tài)信息作為流動(dòng)主體的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù), 正是構(gòu)建覆蓋供應(yīng)鏈全程的智能物流的關(guān)鍵。

    (1) 通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的信息采集技術(shù), 在物品個(gè)體包裝或運(yùn)輸包裝上使用電子標(biāo)簽, 可以使得物品信息的采集更加快速高效, 從而降低物流成本, 縮短作業(yè)時(shí)間, 提高物流作業(yè)效率。

    (2) 通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳送手段, 供應(yīng)鏈上各企業(yè)可享有即時(shí)聯(lián)動(dòng)協(xié)同的平臺(tái), 能夠圍繞物品的生產(chǎn)狀態(tài)、庫(kù)存狀態(tài)、配送狀態(tài)等信息進(jìn)行互通有無(wú), 即時(shí)分享, 實(shí)時(shí)協(xié)作, 統(tǒng)一規(guī)劃, 進(jìn)行相對(duì)統(tǒng)一的物流活動(dòng), 同時(shí)還可以利用其他企業(yè)資源實(shí)施共同配送。

    (3) 通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)的智能感知、自動(dòng)傳送技術(shù), 企業(yè)能夠?qū)?yīng)鏈物流全過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控, 及時(shí)掌握物流活動(dòng)狀態(tài), 并對(duì)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)、自動(dòng)決策、智能應(yīng)對(duì)。

    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將提升物流行業(yè)的整體管理水平, 利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能提高物流活動(dòng)的一體化, 促使運(yùn)輸、存儲(chǔ)、包裝、裝卸等諸環(huán)節(jié)集合為一體, 實(shí)施智能化管理, 以高效率向客戶提供滿意的物流服務(wù)。

    2.2 IOT技術(shù)在智能物流中的應(yīng)用

    物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能物流中的具體應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛, 結(jié)合物流的主要功能活動(dòng), 主要包含以下幾個(gè)方面:

    (1) 智能運(yùn)輸物流系統(tǒng);

    (2) 智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng);

    (2) 智能配送物流系統(tǒng);

    (4) 智能包裝系統(tǒng);

    (5) 基于RFID的物流安全系統(tǒng);

    (6) 自動(dòng)導(dǎo)引系統(tǒng)。

    其中, 智能運(yùn)輸物流系統(tǒng)是一種全方位, 實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的綜合運(yùn)輸管理系統(tǒng), 主要包括交通管理、車(chē)輛控制、車(chē)輛調(diào)度等子系統(tǒng)。智能配送物流系統(tǒng)是以GIS、GPS和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ), 服務(wù)于物流配送部門(mén)。包括實(shí)時(shí)監(jiān)控、雙向通訊、車(chē)輛動(dòng)態(tài)調(diào)度、貨物實(shí)時(shí)查詢、配送路徑規(guī)劃等子系統(tǒng)。智能包裝系統(tǒng)是用RFID、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能等相關(guān)技術(shù), 增加物品的信息以便追蹤管理, 提高包裝效率。

    本文將就目前應(yīng)用較廣并取得顯著效果的智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)進(jìn)行介紹。

    3 基于IOT技術(shù)的智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

    3.1 基于IOT技術(shù)的智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)介紹

    前面提到IOT技術(shù)主要是通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)、激光掃描、全球定位等核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)物品的智能化管理。而智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)運(yùn)用的主要是RFID技術(shù)和無(wú)線傳感技術(shù), 是將需要進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)管理的物品的表面或內(nèi)部貼上RFID的標(biāo)簽, 當(dāng)物品進(jìn)入識(shí)別范圍內(nèi)時(shí), RFID讀寫(xiě)器自動(dòng)無(wú)接觸讀寫(xiě), 讀取標(biāo)簽中的物品識(shí)別數(shù)據(jù), 自動(dòng)識(shí)別物品或自動(dòng)收集物品信息數(shù)據(jù), 從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)出入庫(kù)、自動(dòng)盤(pán)點(diǎn)等傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)管理中多由人工完成的倉(cāng)儲(chǔ)管理功能。

    3.2 智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

    智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)主要包含標(biāo)簽制作、出庫(kù)管理、入庫(kù)管理、庫(kù)存管理4個(gè)子系統(tǒng), 其中, 標(biāo)簽制作系統(tǒng)為最為關(guān)鍵的一環(huán), 在RFID標(biāo)簽制作完成后, 其他3個(gè)子系統(tǒng)就能夠以RFID標(biāo)簽為依托緊密銜接。總的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

    圖1 基于IOT技術(shù)的智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

    圖1 基于IOT技術(shù)的智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖  下載原圖


    3.2.1 標(biāo)簽制作系統(tǒng)

    與傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)不同的是, 智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)的第一步不在入庫(kù)或收貨, 而是在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中制作RFID標(biāo)簽, 首先要將全面的商品信息通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)錄入到對(duì)應(yīng)的RFID標(biāo)簽項(xiàng)中, 然后使用閱讀器進(jìn)行信息確認(rèn), 檢查RFID標(biāo)簽讀出的信息是否和商品信息一致;同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入, 最后將制作完成的RFID標(biāo)簽貼于物品表面或外包裝表面。

    3.2.2 入庫(kù)管理系統(tǒng)

    設(shè)在倉(cāng)庫(kù)入口處的閱讀器可識(shí)別商品的RFID標(biāo)簽, 在數(shù)據(jù)庫(kù)中找到對(duì)應(yīng)商品的信息并自動(dòng)輸入到相應(yīng)的庫(kù)存管理系統(tǒng)中。系統(tǒng)記錄入庫(kù)信息并進(jìn)行核實(shí), 若合格則錄入庫(kù)存信息, 若有錯(cuò)誤則提示錯(cuò)誤信息。庫(kù)存管理系統(tǒng)可直接指引叉車(chē)上的射頻終端, 選擇空貨位并找出最佳路徑, 抵達(dá)空位。閱讀器確認(rèn)商品就位后, 立即更新庫(kù)存信息。商品入庫(kù)完畢后, 可以通過(guò)打印機(jī)打印入庫(kù)清單進(jìn)一步確認(rèn)。

    3.2.3 庫(kù)存管理系統(tǒng)

    商品入庫(kù)后需要利用RFID閱讀器對(duì)分類(lèi)的商品進(jìn)行定期的盤(pán)查, 分析商品庫(kù)存的變化情況;商品若有移位, 通過(guò)閱讀器自動(dòng)采集物品的RFID標(biāo)簽, 在數(shù)據(jù)庫(kù)中找到相對(duì)應(yīng)的信息, 然后將信息自動(dòng)傳入庫(kù)存管理系統(tǒng)中, 記錄商品信息, 檢查是否出現(xiàn)異常情況。

    3.2.4 出庫(kù)管理系統(tǒng)

    出庫(kù)管理系統(tǒng)可按出庫(kù)訂單要求, 自動(dòng)確定最優(yōu)揀貨路徑, 確定揀貨區(qū)。車(chē)載終端提醒載貨, 經(jīng)掃描貨物和貨位的電子標(biāo)簽, 確認(rèn)出庫(kù)物品, 同時(shí)更新庫(kù)存。當(dāng)物品到達(dá)倉(cāng)庫(kù)出口時(shí), 閱讀器將自動(dòng)讀取物品的電子標(biāo)簽, 并在數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出相應(yīng)信息, 與定單信息進(jìn)行對(duì)比, 若正確即可出庫(kù), 貨物的庫(kù)存量相應(yīng)減除;若出現(xiàn)異常, 系統(tǒng)出現(xiàn)提示信息, 方便進(jìn)行處理。

    3.3 智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)的未來(lái)

    我們可以如此描繪運(yùn)用IOT技術(shù)的智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)的應(yīng)用前景:一家物流配送中心在每輛配送車(chē)輛上都安裝了GPS定位系統(tǒng), 并且在每件貨物的包裝中嵌入RFID芯片, 通過(guò)掃描貨物上的芯片, 裝載時(shí)自動(dòng)收集貨物信息, 卸貨檢驗(yàn)后, 將嵌有RFID標(biāo)簽的托盤(pán), 經(jīng)過(guò)讀取通道, 放置到具有讀取設(shè)備的貨架上, 物品信息就自動(dòng)進(jìn)入了信息系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)精確定位, 縮短了物流作業(yè)時(shí)間, 提高物流運(yùn)營(yíng)效率, 最終減少了物流成本。未來(lái), 在高等級(jí)的物流倉(cāng)庫(kù), 甚至可以實(shí)現(xiàn)除了計(jì)算機(jī)屏幕前的監(jiān)控人員外的“無(wú)人”全自動(dòng)化操作, 智能倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)將使物流倉(cāng)庫(kù)的管理變得更加高效、準(zhǔn)確和低成本。

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